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摘要:市政桥梁桩基础为桥梁施工过程中的一个非常重要的组成部分与内容,它的质量高低将会在很大程度上影响到整个桥梁施工工程的质量。笔者以自身的施工经验,结合实际建设桥桩基础工程为例,对钻孔灌注桩的工程技术进行研究和分析。
关键词:市政桥梁;桩基础;钻孔灌注;施工技术
钻孔灌注桩是市政桥梁建设中广泛应用的一种基础形式,它具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。在进行市政桥梁工程建设过程中,通常存在多种因素会对钻孔灌注桩作施工造成一定程度的不利影响,同时相关因素具有较高的复杂性,基于此,在进行工程建设过程中,必须严格控制每一个施工环节,综合考虑不同因素对其造成的影响。为了进一步明确在进行市政桥梁施工建设过程中钻孔灌注桩技术的应用策略,特此展开本次研究。
1市政桥梁钻孔灌注桩施工技术内容
灌注桩施工技术是指在市政桥梁等工程项目的施工现场,通过采用钢管挤土、机械钻孔及人力挖掘等手段,在工程基地土中打造桩孔,在桩孔的内部采用混凝土浇筑、增设钢筋笼而制成的桩。灌注桩依据成桩孔过程中采用的不同方法,将灌注桩类型分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩以及挖孔灌注桩。钻孔灌注桩是利用泥浆来实现孔壁稳定性保护的机械钻孔方法,它利用循环泥浆把打削碎的泥石渣屑进行悬浮处理排出孔外。沉管灌注桩是采用锤击打桩设备或振动沉桩设备方式,将配有钢筋混凝土的桩尖、配有活瓣式桩靴的钢管沉入土中形成桩孔,随即投放钢筋骨架、执行混凝土浇筑,完成后拔出套管,并借用拔管时产生的振动进行混凝土捣实操作,最后形成所需的灌注桩。人工挖孔灌注桩即挖孔灌注桩,是采用人力开挖方式形成桩孔,并在桩孔向下推进的过程中,进行孔壁衬砌操作来保汪施工环境的安全性,对孔底进行清理工作后,实施混凝土浇筑。
2市政桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术研究
2.1施工前的准备
对于桥梁施工过程中的桩基础钻孔浇筑桩的施工而言,施工准备工作显得尤为重要。第一,在施工之前场地应该进行很好地平整,目的是为了能够很好地安装钻机。在钻孔灌注桩施工前依据设计图纸、行业规范标准、地质勘察报告以及现场勘查结果进行合规性检查,审查方案设计的编制依据、钻孔灌注桩的工艺流程、技术指标以及安全施工措施等内容是否符合相关要求,还应对施工方案中是否有应对突发性事件的应急救援预案进行审查。第二,检查施工现场的设施设备以及材料等。检查泥浆循环系统的完整性;检查导管的出厂合格证之后,需要对导管进行水密性承压试验;检查灌注混凝土材料尺寸是否符合设计规范要求。第三,施工前进行测量放样。设置三角闭合导线控制网,使它符合规范要求,对水准基点进行复测。利用全站仪采用极坐标法一次放出多根基桩的平面中心位置,互相复核,设置“十”字护桩,(护桩设置于稳固、通视的地方) 注意妥善保护,以便随时恢复桩平面中心位置。复核采用钢卷尺直接测量相互比较核对,确保放样准确无误。第四,钻机的安装。钢护筒埋设好后,钻机可利用吊车或滚筒移到桩位上,钻机操作手配合测量人员将钻机对中就位,并需将钻机严格操平,确保钻架垂直于地面。
2.2埋设护筒
在埋管过程中,应控制好埋管内径。防护筒内径应比桩身尺寸大20-40cm。保护筒中心线与桩中心线应保持重合,误差控制在1%以内。施工现场土质坚硬、土质疏松时,应先将土层压实在孔内,保护管尺寸应大于地面尺寸。
2.3钻进成孔的施工控制
钻孔时,首先启动泥浆泵和转盘,孔内配备一定量的泥浆之后,开始钻进。钻进开始时,低速慢进,到达一定深度后采用中速,遇砂层时,放慢钻头,适当提高泥浆稠度。利用钻头锥不断提锥,落锥旋转冲击,让泥浆牢牢护住孔壁使钻渣悬于泥浆中,然后通过泥浆泵的循环带出钻渣。钻孔过程中,要防止塌孔,钻头偏移、卡钻、断钻杆、掉钻头、埋钻等须注意以下几点:
(1)钻孔施工过程中,始终保持孔内外的水位差和泥浆的浓度,起到护壁固壁的作用,防止倒塌孔。
钻孔中,应根据地质勘探情况控制钻进速度、调整泥浆稠度,防止坍孔、钻孔偏斜、卡钻等情况发生。为保证桩的垂直度,采取慢速钻进,在钻孔中加强校验。出现偏孔,应马上采取措施进行纠偏,如无法纠偏,则应封孔,重钻。
(2)钻孔应连续作业,不应中途停钻以避免坍孔,若坍孔严重时必须回填重钻。在升降钻锥时,一定要保持平稳,防止碰撞护筒、孔壁和挂钩护筒底部,折装钻杆要迅速。钻孔过程中应随时对桩位、成孔情况进行检查。终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底情况按要求进行检查。合格立即清孔、安放钢筋笼。
2.4清孔
清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆,以保证砼灌注质量。清孔方法有换浆清孔、抽浆清孔、掏渣清孔等方法,可根据实际情况采用适合的方法。具体的清孔操作方法有:
(1)换浆清孔法。使用比重仪来进行相关的控制,利用正反循环旋转钻机,在钻孔完成后继续进行钻孔,但是不继续深入,而是利用泥浆将其中的钻渣进行清理,直至符合相关的要求。(2)掏渣清孔法。利用掏渣筒将钻孔内的钻渣进行清除。(3)抽浆清孔法。利用空气吸泥机,将压缩空气通过风管压入到钻空中的排泥管中,形成一种泥浆空气混合物,利用水柱将钻孔内的钻渣和泥浆一起通过排泥管排除,同时利用水泵向钻孔内注水,从而保证桩基中的水位不变,直到钻孔有清水流出时停止。
2.5吊装钢筋笼
桩孔清洗后,需要制作铁笼并安装在桩孔内。将钢笼灌入混凝土中形成钢筋混凝土桩,从而达到钻孔灌注桩施工的最终目的。在钢笼的施工的过程中,需要提前预制钢笼,对钢笼的质量检查,确保钢笼的规格符合要求之后才能下钢笼。预制的钢笼要根据预设钻孔的直径进行设计,其与钻孔的直径保持一致,使钢笼进入到孔洞中之后,就可以下到规定的位置。钢笼施工的整个过程,要对钢笼的位置准确定位,轻轻投入其中,为了避免钢笼与孔壁摩擦,需要缓缓地下,确保钢笼一次性放置在正确的位置。当钢笼放置完毕后,如果在钻孔中有一些杂物,就要做好清理工作,不可让杂物留在孔洞中,清理干净之后才能进行下一个环节的施工。对孔洞进行质量检测,检测的结果满足要求之后,才能进入到注浆施工环节。
2.6灌注混凝土
钢筋骨架放到指定位置之后,不能立即灌注混凝土。首先需要进行二次清孔,清除桩底沉渣,然后检查孔底沉渣的厚度以及泥浆指标是否符合相关要求。符合相关标准要求之后,才可以灌注混凝土。在混凝土灌注的过程中,导管下口距离孔底应有 30—50cm的高度,导管首次埋入混凝土灌注面以下不小于1m,灌注过程中始终保持导管的埋置深度在 2 m至 6 m范围。为防止钢筋骨架上浮,当灌注混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土灌注速度。当混凝凝土顶面上升至钢筋骨架底部4m以上时,提上导管使其导管口高于钢筋骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注桩底标高应比设计高出一定高度,以保证桩顶混凝土的质量。
3结语
目前我们我国市政桥梁工程施工中,人们为了使得整个市政桥梁结构的稳定性和可靠性得到有效的保障,人们将许多先进的基础施工技术应用到其中。而由于钻孔灌注桩施工实际,适应性强、稳定性高,因此得到了人们的广泛应用。不过在不同的施工环境下,對市政桥梁钻孔灌注桩施工技术的要求也就不一样。为此,我们就需要采用相应的监理措施,来对其进行有效的控制管理,以确保市政桥梁工程的施工质量。
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